電気通信主任技術者 電気通信工学の基礎 練習問題 第4問: 真空中に置かれた十分に長い直線導線に、3.14 A の直流電流が流れている。この導線から 0.5 m 離れた点の磁界の強さとして、正しいものはどれか。ただし、円
電気通信工学の基礎
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第4問
真空中に置かれた十分に長い直線導線に、3.14 A の直流電流が流れている。この導線から 0.5 m 離れた点の磁界の強さとして、正しいものはどれか。ただし、円周率は 3.14 とする。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 1. 1.00 A/m
「1.00 A/m」が正しい値です。十分に長い直線電流のまわりの磁界は、アンペールの周回積分の法則から、半径 r の円周上で H×2πr=I となり、H=I/(2πr) です。
代入すると H=3.14 A÷(2×3.14×0.5 m)=3.14÷3.14=1.00 A/m です。「3.14 A/m」は、円形コイル (1 巻き) の中心の磁界の式 H=I/(2r) を使った値 (3.14÷(2×0.5)) です。
「2.00 A/m」は、分母の 2 を落として I/(πr)=3.14÷(3.14×0.5) とした値です。「0.50 A/m」は、距離 r に直径にあたる 1 m を入れた値 (3.14÷(2×3.14×1)) です。
直線電流は円周の長さ 2πr で割り、円形コイルの中心は直径 2r で割ると区別して覚えましょう。
関連キーワード: アンペールの周回積分の法則・直線電流・磁界の強さ・円形コイル
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